科技日报北京6月20日电 （记者瞿剑）最新一期《科学（Science）》杂志以研究长文发表中国农科院特产研究所特种动物营养与饲养创新团队联合西北工业大学、苏州大学、挪威生命科学大学、中国科学院等，揭示驯鹿适应北极环境分子机制的论文，对此前一直不为人知的驯鹿为何适应极昼和极夜环境、为何雌性也会长角，以及为何是目前唯一被驯化的鹿科动物等，作出令人赞叹的解释。这是同期《科学》发表的3篇反刍动物基因组研究计划研究长文之一。
该项研究在前期同一团队公布的驯鹿参考基因组基础上（Li等，GigaScience, 2017），基于反刍动物基因组计划的另外两篇论文数据，通过人工选择信号分析，发现驯鹿维生素D代谢通路中的两个关键基因（POR和CYP27B1）受到了强烈的自然选择，而且这两个基因所编码酶的活性比山羊和狍子高很多，这可能使得驯鹿对钙的吸收能力大大增强。脂蛋白转运（APOB）和脂质合成（FASN）的两个重要基因在驯鹿中也发生了突变，这两个基因在北极熊和企鹅脂肪代谢进化研究中也有报道，表明了不同极地动物能量代谢经历趋同进化。驯鹿的节律通路中的核心调控基因（PER2）发生了驯鹿特异性的突变，导致PER2基因与另一个节律核心基因（CRY）无法结合，使驯鹿丧失了昼夜节律分子钟，从而能适应北极极昼和极夜的环境。研究还发现，驯鹿的一个角生长关键基因（CCND1）上游增加了一个雄性激素受体结合区域，这可能使得驯鹿在更低的雄激素水平下能促成雌性驯鹿长角。最后，研究发现驯鹿中与神经嵴细胞发育、迁移和分化相关的基因受到了选择、快速进化或特异性突变，而神经嵴细胞被认为是驯化的关键因素，这很可能是驯鹿温顺的原因。
该研究结果为维生素D对钙沉积影响、生物钟调控治疗人类睡眠障碍等一系列人类健康问题的解决提供了重要线索。
